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第1章 数制和码制1

1．1 十进制数和任意进制数1

1．1．1 数制1

1．1．2 十进制数1

1．1．3 任意进制数2

1．2 二进制数2

1．2．1 二进制数的表示法2

1．2．2 二进制数的运算3

1．2．3 二进制的特点4

1．3 八进制数和十六进制数4

1．3．1 八进制数4

1．3．2 十六进制数4

1．4 数制转换5

1．4．1 二进制和八进制间的转换6

1．4．2 二进制和十六进制间的转换6

1．4．3 二进制与十进制间的转换7

1．5 带符号数的编码9

1．5．1 真值和机器数9

1．5．2 原码9

1．5．3 反码10

1．5．4 补码12

1．6 BCD码13

1．6．1 8421码14

1．6．2 2421码15

1．6．3 5211码15

1．6．4 余3码15

1．6．5 格雷码15

1．7 字符代码16

1．7．1 ASCII码16

1．7．2 我国的通用字符代码17

思考题与习题18

小结18

第2章 逻辑代数基础19

2．1 逻辑代数与数字系统19

2．1．1 数字信号、数字电路与逻辑电路19

2．1．2 数字系统20

2．1．3 逻辑代数20

2．1．4 电平与正负逻辑20

2．2 逻辑代数的基本概念21

2．2．1 三种基本逻辑运算21

2．2．2 逻辑变量与逻辑函数22

2．3 逻辑代数的基本定律、规则和常用公式24

2．3．1 基本定律24

2．3．2 三条基本规则25

2．3．3 常用公式26

2．4．2 标准与或表达式27

2．4．1 逻辑函数表达式的基本形式27

2．4 逻辑函数表达式的形式27

2．4．3 标准或与表达式29

2．5 公式法化简逻辑函数31

2．5．1 最简与或表达式的标准31

2．5．2 常用的公式化简法31

2．6 卡诺图法化简逻辑函数33

2．6．1 卡诺图的构成33

2．6．2 用卡诺图表示逻辑函数35

2．6．3 卡诺图、真值表与逻辑表达式之间的转换36

2．6．4 用卡诺图化简逻辑函数37

2．7 具有无关项的逻辑函数化简40

2．7．1 无关项41

2．7．2 带有无关项的逻辑函数化简41

2．8 表格法化简逻辑函数42

2．8．1 Q-M法化简逻辑函数的步骤42

2．8．2 找出全部质蕴涵项的过程43

2．8．3 找出必要质蕴涵项44

2．8．4 找出函数的最小覆盖45

2．9 不同形式的逻辑函数表达式之间的转换和化简47

2．9．1 与或表达式转为与非-与非表达式48

2．9．2 与或表达式转为或非-或非表达式48

2．9．3 与或表达式变换为与或非表达式48

2．9．4 与或表达式变换为或与表达式49

2．9．5 或与表达式变换为或非-或非表达式49

小结50

思考题与习题50

第3章 TTL集成门电路52

3．1 半导体二极管、三极管的开关特性52

3．1．1 二极管的开关特性52

3．1．2 三极管的开关特性54

3．2．1 电路结构与符号55

3．2 TTL与非门55

3．2．2 工作原理56

3．2．3 逻辑功能的分解57

3．2．4 电压传输特性57

3．2．5 输入特性58

3．2．6 输入负载特性59

3．2．7 输出特性60

3．2．8 动态特性61

3．3 TTL集电极开路与非门61

3．3．1 OC门的电路结构与工作原理62

3．3．2 集电极负载电阻及RL的选择63

3．3．3 OC门的应用64

3．4 三态输出与非门64

3．4．1 三态输出与非门工作原理64

3．5．1 三种最基本的逻辑单元电路66

3．5 其他类型的TTL门电路66

3．4．2 三态门的应用66

3．5．2 扩展器67

3．5．3 与或非门68

3．5．4 与门69

3．5．5 异或门69

3．5．6 异或非门(同或门)70

3．6 小规模TTL门电路的主要外部特性参数71

3．6．1 标称逻辑电平71

3．6．2 开门电平与关门电平71

3．6．3 扇入系数71

3．6．4 扇出系数71

3．6．5 平均传输延迟时间tpd71

3．6．6 空载功耗71

小结72

思考题与习题72

4．1．2 分析举例75

4．1．1 组合电路的分析步骤75

第4章 组合逻辑电路75

4．1 组合逻辑电路的分析方法75

4．2 编码器79

4．2．1 二进制普通编码器79

4．2．2 二进制优先编码器81

4．2．3 二-十进制优先编码器74LS14784

4．3 译码器85

4．3．1 变量译码器85

4．3．2 二-十进制译码器87

4．3．3 显示译码器90

4．4 数据选择器与数据分配器93

4．4．1 数据选择器93

4．4．2 数据分配器95

4．5 奇偶检测电路96

4．5．2 与或非门构成的奇偶检测电路97

4．5．1 异或非门构成的奇偶检测电路97

4．5．3 奇偶检测系统98

4．6 数值比较器99

4．6．1 一位数值比较器100

4．6．2 四位数值比较器101

4．7 加法器103

4．7．1 一位加法器103

4．7．2 串行进位加法器104

4．7．3 超前进位加法器105

4．8 组合逻辑电路的设计方法107

4．8．1 用SSI的组合逻辑电路的设计107

4．8．2 用MSI的组合逻辑电路的设计109

4．9 组合逻辑电路的竞争-冒险114

4．9．1 竞争-冒险114

4．9．2 竞争-冒险的判断115

4．9．3 消除竞争-冒险的方法117

小结118

思考题与习题118

第5章 集成触发器120

5．1 基本R-S触发器120

5．1．1 由与非门构成的基本R-S触发器120

5．1．2 触发器的功能描述方法122

5．1．3 由或非门构成的基本R-S触发器124

5．2 电位触发方式的触发器125

5．2．1 电位触发式R-S触发器125

5．2．2 电位触发式D触发器127

5．2．3 电位触发式J-K触发器128

5．2．4 电位触发式T触发器129

5．2．5 电位触发式T＇触发器130

5．3 主从触发方式的触发器130

5．3．1 主从R-S触发器131

5．3．2 主从J-K触发器133

5．3．3 主从触发器的工作特点135

5．4 边沿触发方式的触发器136

5．4．1 利用传输延迟的边沿触发器136

5．4．2 维持-阻塞D触发器138

5．5 触发器逻辑功能的转换140

5．5．1 由D触发器到其他功能触发器的转换140

5．5．2 从J-K触发器到其他功能触发器的转换141

5．6 触发器的选用和参数142

5．6．1 逻辑功能的选择142

5．6．2 触发方式的选择142

5．6．3 触发器的参数142

小结143

思考题与习题144

6．1 时序电路的结构与描述方法147

6．1．1 时序电路的一般结构147

第6章 同步时序电路147

6．1．2 同步时序电路的描述方法148

6．2 同步时序电路的分析150

6．2．1 同步时序电路的分析步骤150

6．2．2 举例说明150

6．3 寄存器153

6．3．1 数码寄存器153

6．3．2 移位寄存器154

6．4 同步计数器157

6．4．1 同步二进制计数器157

6．4．2 同步十进制计数器163

6．5 同步时序电路的设计方法166

6．5．1 建立原始状态图和原始状态表167

6．5．2 状态化简168

6．5．3 状态分配171

6．5．4 确定激励函数和输出函数172

6．5．5 画逻辑图174

6．6 同步时序电路的设计举例176

6．6．1 用SSI的同步时序电路的设计举例176

6．6．2 用MSI的同步时序电路的设计举例183

小结187

思考题与习题188

第7章 异步时序电路191

7．1 脉冲异步时序电路的分析191

7．1．1 脉冲异步时序电路的特点191

7．1．2 分析步骤191

7．1．3 分析实例192

7．2 脉冲异步时序电路的设计194

7．2．1 设计脉冲异步时序电路的注意点194

7．2．2 设计步骤195

7．2．3 设计举例195

7．3．1 电位异步时序电路的特点200

7．3 电位异步时序电路的分析200

7．3．2 电位异步时序电路的分析步骤202

7．3．3 分析举例203

7．4 电位异步时序电路的设计204

7．4．1 设计步骤205

7．4．2 设计举例205

7．5 异步时序电路中的竞争与冒险209

7．5．1 竞争现象209

7．5．2 非临界竞争、临界竞争和时序冒险210

7．5．3 时序冒险的消除211

小结214

思考题与习题214

第8章 存储器和可编程逻辑器件217

8．1 MOS门电路217

8．1．1 NMOS反相器和PMOS反相器217

8．1．2 CMOS门电路218

8．2 只读存储器(ROM)220

8．2．2 掩膜式只读存储器MROM221

8．2．1 ROM的逻辑结构与存储容量221

8．2．3 可编程只读存储器PROM223

8．2．4 可擦除可编程只读存储器EPROM224

8．2．5 电可擦除可编程只读存储器E2PROM225

8．2．6 采用ROM的逻辑设计225

8．3 随机存储器RAM227

8．3．1 RAM的组成227

8．3．2 随机存储器的分类228

8．3．3 静态随机存储器(SRAM)228

8．3．4 动态随机存储器(DRAM)230

8．3．5 半导体存储器的容量扩展231

8．4 可编程逻辑器件PLD概述233

8．4．1 PLD的结构233

8．4．2 PLD逻辑表示法234

8．5．1 组合输出型235

8．5 可编程阵列逻辑(PAL)235

8．5．2 时序输出型237

8．5．3 PAL的逻辑设计239

8．6 通用阵列逻辑(GAL)240

8．6．1 GAL的逻辑结构241

8．6．2 输出逻辑宏单元OLMC242

8．6．3 结构控制字243

8．6．4 OLMC的工作模式243

8．6．5 行地址布局245

8．6．6 开发工具246

8．6．7 应用GAL芯片的设计过程246

小结253

思考题与习题253

附录 常用逻辑符号255

参考文献257